Jurnal Litbang Industri - ejournal.kemenperin.go.id

Pemanfaatan pati tapioka dan kitosan ....... (Fadlan Hidayat et al.)

http://dx.doi.org/10.24960/jli.v10i1.5970.33-38 33

Web Jurnal:http://ejournal.kemenperin.go.id/jli

Jurnal Litbang Industri│ p-ISSN: 2252-3367 │ e-ISSN: 2502-5007 │

Pemanfaatan pati tapioka dan kitosan dalam pembuatan plastik biodegradabledengan penambahan gliserol sebagai plasticizer

Utilization of tapioca starch and chitosan in production of biodegradable plasticwith the addition of glycerol as plasticizer

Fadlan Hidayat*1, Syaubari2, dan Reza Salima3

1 Program Studi Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Serambi MekkahJln. Imum Lueng Bata Desa Batoh, Banda Aceh, Indonesia

2 Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Syiah Kuala,Jln. Tgk. Syech Abdulrauf No. 7 Darussalam, Banda Aceh, Indonesia

3 Program Studi Pengelolaan Perkebunan, Politeknik Indonesia Venezuela,Jln. Bandara Sultan Iskandar Muda, Ingin Jaya, Aceh Besar, Indonesia

* e-mail: [email protected]

INFO ARTIKEL ABSTRAKSejarah artikel: Tepung pati sering disebut dengan nama tepung tapioka dihasilkan dari ektrak umbi

singkong. Pati tapioka dapat dimanfaatkan sebagai bahan utama dalam pembuatan plastikbiodegradable. Tujuan penelitian untuk membuat plastik biodegradable dari pati tapiokadan kitosan dengan menggunakan gliserol sebagai plasticizer, sehingga dapat diketahuipengaruh dari penambahan kitosan dan gliserol terhadap kualitas plastik biodegradable.Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode kuantitatif yang meliputianalisis kuat tarik dan elongasi serta analisis biodegradabilitas sedangkan analisiskualitatif produk meliputi analisis gugus termal dan analisi gugus fungsi. Konsentrasigliserol yang digunakan adalah 1,5 ml; 2,5 ml; 3,5 ml dan 4,5 ml dan konsentrasi kitosan0,35 g; 0,45 g; 0,55 g dan 0,65 g. Hasil dari penelitian ini menunjukkan nilai kuat tariksebesar 21.20 Mpa; nilai elongasi sebesar 11,76%; sedangkan nilai permeabilitas oksigenberkisar antara 4,82x10-6 sampai dengan 2,66x10-5 (Barrier); nilai penyerapan air beradapada nilai 58,37%. Proses biodegradasi di dalam tanah yang mengandung bakteri EM4dapat terurai habis selama 18 hari.

Diterima:19 Februari 2020Direvisi:6 Juni 2020Diterbitkan:29 Juni 2020

Kata kunci:pati tapioka;kitosan;plasticizer;plastik biodegradable

ABSTRACTKeywords: Tapioca starch, also known as tapioca flour is produced from cassava tubers extract. It

can be used as a main ingredient in the manufacture of biodegradable plastics. Thepurpose of this research was to create biodegradable plastic from tapioca starch andchitosan by using glycerol as plasticizer, with the aim of finding out the influence ofchitosan and glycerol addition to the quality of biodegradable plastic. The methodemployed in this research was a quantitative method consisting of strength andelongation analyses and biodegradability analysis while a qualitative analysis of productencompasses the analyses of thermal and functional groups. The concentrations ofglycerol used were 1.5 ml; 2.5 ml; 3.5 ml and 4.5 ml and the concentration of chitosanused were 0.35 g; 0.45 g; 0.55 g and 0.65 g. The results of this research showed that thetensile strength value of 21.20 MPa; the elongation value of 11.76%; the value of oxygenpermeability was about 4.82x10-16 to 2.66x10-15 (Barrier); the value of water absorptionwas at 58.37%. The biodegradation process in the soil containing EM4 bacteria can becompletely decomposed for 18 days.

tapioca starch;chitosan;plasticizer;biodegradable plastic

© 2020 Penulis. Dipublikasikan oleh Baristand Industri Padang. Akses terbuka dibawah lisensi CC BY-NC-SA

1. Pendahuluan

Jenis kemasan plastik banyak digunakan dalamberbagai keperluan, baik kebutuhan rumah tanggamaupun kebutuhan industri. Tujuan penggunaan

kemasan plastik untuk memberi perlindungan terhadapproduk yang dikemas (Hendra et al., 2015). Akan tetapisifat dari kemasan plastik yang sulit terurai secarabiologis sehingga mengakibatkan penumpukan sampahdan pencemaran lingkungan (Astuti, 2018). Oleh karena

Jurnal Litbang Industri - Vol. 10 No. 1, Juni 2020 : 33 – 38

34 http://dx.doi.org/10.24960/jli.v10i1.5970.33-38

itu dibutuhkan suatu kemasan yang biodegradable, yaitukemasan yang mampu didaur ulang secara alami olehmikroba dalam tanah dan hanya menghasilkan senyawaberupa karbondioksida, air, gas methane, serta cellbiomass.

Sumber daya alam dari hasil pertanian dapatdimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan plastikbiodegradable diantaranya: beras, jagung, kentang,gandum dan lainnya. Pati kulit singkong menjadialternatif sebagai bahan utama dalam pembuatan plastikbiodegradable. Hal tersebut disebabkan pati kulitsingkong mudah didapat dan harganya terjangkau (Amniet al., 2015). Penggunaan pati sebagai bahan dasarpembuatan plastik biodegradable merupakan alternatifyang baik, dikarenakan pati merupakan salah satu jenispolisakarida dari tanaman yang tersedia melimpah dialam yang bersifat mudah terurai (biodegradable),mudah diperoleh, dan murah (Winarti et al., 2013).

Sebagai alternatif, pengembangan plastik yangbersifat biodegradable menjadi fokus pemerhatipengemasan bahan makanan. Dengan sifatbiodegradable plastik diharapkan akan terurai dilingkungan dalam waktu singkat karena adanyakelembaban dan mikroorganisme. Pada penelitiansebelumnya telah dilakukan uji terhadap sifat mekanik,daya serap air dan uji biodegradable (Safitri et al.,2016).

Berdasarkan uraian diatas maka penelitian inibertujuan untuk membuat plastik biodegradableberbahan dasar pati dari kulit singkong yang merupakanlimbah dari proses pengolahan singkong. VariasiPenambahan kitosan sebagai penguat dan variasipenambahan gliserol sebagai plasticizer bertujuan untukmendapatkan komposisi optimal plastik biodegradableterhadap permeabilitas oksigen. Metode yang digunakanpada penelitian ini adalah metode kuantitatif yangmeliputi analisis kuat tarik dan elongasi serta analisisbiodegradablitas sedangkan analisis kualitatif produkmeliputi analisis gugus termal dan analisi gugus fungsi.

2. Metode

Bahan yang digunakan pada penelitian adalahtapioka, kitosan, gliserol, aquadest, asam asetat 2%,NaOH, alkohol dan bakteri EM4. Alat yang digunakanpada penelitian ini adalah beaker glass, pelat kaca,batang pengaduk, Erlenmeyer, thermometer, timbangan,autograph (Shimadzu 1000 G, Jepang) untuk ujimekanik, uji morfologi menggunakan SEM (JEOL JSM-6701F, Jepang) di Fakultas Teknik Jurusan TeknikMesin, uji termal menggunakan DSC (Mettler Toledo,Swiss) di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Kimia, ujigugus fungsional menggunakan FTIR (AgilentTechnologies Cary 630 merk Merck, Germany) diLaboratorium Kimia Fakultas MIPA, OxygenPermeabilitas Tester di Jurusan Teknologi HasilPertanian Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kualadan cawan petri digunakan untuk uji biodegradabilitas.

Penelitian ini terdiri atas dua variabel yang terdiridari empat taraf kosentrasi. Variabel utama adalahkosentrasi kitosan (0,35 g; 0,45 g; 0,55 g dan 0,65 g) danvariabel kedua kosentrasi gliserol (1,5 ml; 2,5 ml; 3,5 mldan 4,5 ml).

2.1. Pembuatan plastik biodegradable

Dalam proses pembuatan plastik biodegradabledidasarkan prinsip termodinamika, dimana keadaan awallarutan stabil kemudian mengalami ketidakstabilan padaproses perubahan fasa, proses pemadatannya(solidifikasi) diawali dari fasa cair menjadi padat.Pembuatan plastik biodegradable dilakukan dengan duatahap, pertama melarutkan kitosan ke dalam larutanasam asetat 2% dengan menggunakan magnetic stirrerselama 1 jam. Larutan kitosan disaring, pengadukanlarutan yang dihasilkan berwarna putih bening danterdapat gelembung-gelembung udara yang terbentukakibat pengadukan. Tahap kedua, pati yang telahdilarutkan dengan air ditambahkan larutan kitosan,kemudian campuran tersebut ditambahkan gliserol yangberfungsi sebagai plasticizer. Campuran tersebutdipanaskan sambil diaduk dengan menggunakan hotplate dan magnetic stirrer pada suhu 70 °C. Plastiktersebut dicetak di atas cetakan yang berbahan dasarpolietilen, kemudian dikeringkan pada suhu ruangselama 24 jam.

2.2. Analisis plastik biodegradable

Plastik biodegradable yang dihasilkan diuji sifatmekanik seperti kuat tarik dan elongasi denganmenggunakan alat autograph. Uji gugus fungsionalbertujuan untuk mengetahui gugus fungsi yang ada padaplastik biodegradable dengan menggunakan alat FourierTransform Infra-Red (FTIR) tipe Agilent TechnologiesCary 630 merk Merck Germany. Uji morfologi untukmempelajari struktur permukaan, dimana materialdiamati dengan Scanning Electron Microscope (SEM)type JSM-6701F merek JEOL. Uji penyerapan airdilakukan untuk mengetahui seberapa banyak jumlah airyang mampu diserap oleh plastik biodegradable yangtelah dibuat dalam selang waktu tertentu.

Uji permeabilitas oksigen dilakukan untukmengetahui kemampuan plastik biodegradablemelewatkan partikel gas pada suatu unit luasan bahanpada kondisi tertentu (Akbar et al., 2013). Nilaipermeabilitas oksigen pada plastik biodegradableberguna untuk memperkirakan daya simpan produk. Ujibiodegrabilitas bertujuan untuk mengetahui berapa lamawaktu yang diperlukan oleh plastik biodegradable dapatterurai di dalam tanah yang mengandung bakteri EM4dan menggunakan larutan NaOH 0,1M.

3. Hasil dan pembahasan3.1. Kuat tarik (tensile strength)

Pengukuran uji mekanik dilakukan terhadap plastikbiodegradable dengan variasi komposisi kitosan dangliserol, menggunakan alat autograph.

Pengukuran ini meliputi kuat tarik (tensile strength)dan persen pemanjangan saat putus (elongation to break)yang bertujuan untuk mengetahui besarnya gayamaksimum sebelum plastik biodegradable sobek/putus.Konsentrasi dan jenis bahan pembuat plastikbiodegradable menentukan sifat kuat tarik (Amni et al.,2015).



Gambar 1. Pengaruh konsentrasi kitosan dan gliserolterhadap kuat tarik (tensile strength) plastikbiodegradable.

Gambar 1 memperlihatkan pengaruh konsentrasikitosan dan gliserol yang berbeda terhadap hasil tensilestrength plastik biodegradable, dimana pada grafik dapatdilihat bahwa penambahan konsentrasi kitosan dari 0,35g sampai dengan 0,65 g nilai kuat tarik cenderungmengalami peningkatan, sedangkan dengan penambahankonsentrasi gliserol dari 1,5 ml sampai dengan 4,5 mlcenderung mengalami penurunan terhadap nilai kuattarik pada plastik biodegradable yang dihasilkan.

Menurut (Widyaningsih et al., 2012) bahwa kitosanditambahkan ke dalam matriks dengan tujuanmeningkatkan sifat-sifat mekanik plastik melaluipenyebaran tekanan yang efektif di antara serat danmatriks. Sedangkan penambahan gliserol dapatmengurangi nilai tensile strength. Nilai tensile strengthplastik biodegradable yang dihasilkan pada penilitian iniberkisar 2,46 sampai dengan 21,20 Mpa.

Penelitian lain yang dilakukan oleh (Hartatik et al.,2014), bahwa semakin banyak kitosan yang ditambahkanmaka dapat menurunkan nilai kuat tarik bioplastiksehingga menjadi rapuh. Selain itu pemanasan jugaberpengaruh terhadap nilai kuat tarik bioplastik,dikarenakan dapat mengurangi kandungan air padabioplastik sehingga struktur molekul semakin rapat danhomogen yang dapat meningkatkan nilai kuat tarik.

3.2. Elongation of break

Elongasi merupakan perpanjangan saat putus(elongation of break). Perpanjangan disebut denganpersentase perubahan panjang plastik pada saat ditariksampai putus (Safitri et al., 2016). Gambar 2memperlihatkan pengaruh konsentrasi kitosan dangliserol yang berbeda terhadap persen elongasi plastikbiodegradable dengan menggunakan jenis grafik scatteryang menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasigliserol yang ditambahkan maka nilai persen elongasiplastik biodegradable semakin tinggi. Dari Gambar 2dapat dilihat bahwa pengaruh penambahan konsentrasikitosan dari 0,35 g sampai dengan 0,65 g cenderungmengalami penurunan terhadap persen elongasi plastikbiodegradable, sedangkan dengan penambahankonsentrasi gliserol dari 1,5 ml sampai dengan 4,5 mlnilai persen elongasi plastik biodegradable cenderungmengalami peningkatan. Hal yang sama dilakukan pada

penelitian (Arini et el., 2017) menyatakan bahwasemakin tinggi kadar konsentrasi gliserol sehinggameninggkatnya nilai persen elongasi. Hal ini disebabkangliserol mempunyai titik didih tinggi yang menyebabkanmenurunnya gaya intermolekul antar rantai sehinggagerakan rantai lebih bebas yang menyebabkanfleksibilitas meningkat.

Gambar 2. Pengaruh konsentrasi kitosan dan gliserolterhadap persen elongasi plastik biodegradable.

Plasticizer juga mampu mengurangi kerapuhan danmeningkatkan fleksibilitas film polimer dengan caramengganggu ikatan hidrogen antara molekul polimeryang berdekatan sehingga kekuatan tarik-menarikintermolekul rantai polimer menjadi berkurang(Widyaningsih et al., 2012). Konsentrasi gliserol yangditambahkan dapat meningkatkan elastisitas plastikbiodegradable yang dihasilkan. Hal ini disebabkandengan menurunnya jarak ikatan intermolekuler padaplastik biodegradable (Safitri et al., 2016). Nilaielongasi plastik biodegradable yang dihasilkan padapenelitian ini berkisar 1,50% sampai dengan 11,76%.

3.3. Analisis morfologi

Pengamatan morfologi plastik biodegradable dilihatdengan menggunakan mikroskop elektron (ScanningElektron Microscope, SEM). Sampel ditempelkan di atastempat contoh dengan menggunakan perekatelektrokonduktif. Gambar difoto setelah mendapatkangambar yang cukup jelas. Analisis ini bertujuan untukmenjelaskan bagaimana morfologi dari plastikbiodegradable yang dihasilkan. Berdasarkan hasil ujimenggunakan SEM dengan komposisi variabel kitosan-gliserol.

Hasil SEM plastik biodegradable dengan komposisitepung pati tapioka dan kitosan dengan penambahangliserol sebagai plasticizer dengan perbesaran 500×,pada Gambar 3(a) dengan penambahan kitosan 0,35 gterlihat banyak terdapat rongga, sedangkan pada Gambar3(b) dengan penambahan konsentrasi kitosan 0,65 gterlihat bahwa rongga pada pada plastik biodegradablelebih rapat, hal ini disebabkan dengan adanyapenambahan kitosan yang berfungsi sebagai penguatsehingga sulit ditembus oleh gas dan dapatmeningkatkan nilai tensile strength. (Hartatik et al.,2014) menambahkan semakin tinggi konsentrasi kitosanyang ditambahkan maka semakin sedikitnya rongga pada



bioplastik. Hal ini disebabkan struktur molekul padabioplastik semakin rapat dan homogen. Sedangkanmeningkatnya konsentrasi gliserol, maka rongga padapermukaan plastik biodegradable semakin membesarsehingga menyebabkan mudah rapuh (Coniwanti et al.,2014).

(a) (b)Gambar 3. Pengaruh konsentrasi kitosan dan gliserolterhadap morfologi plastik biodegradable

3.4. Analisis permeabilitas oksigen

Permeabilitas oksigen pada plastik biodegradablemerupakan kemampuan partikel gas untuk melewatkansuatu unit luasan bahan pada kondisi tertentu. PadaGambar 4 memperlihatkan pengaruh konsentrasi kitosandan gliserol yang berbeda terhadap nilai permeabilitasoksingen pada plastik biodegradable denganmenggunakan jenis grafik scatter yang menunjukkanbahwa semakin tinggi konsentrasi gliserol yangditambahkan maka nilai permeabilitas oksigen semakinmeningkat, sedangkan semakin meningkatnyakonsentrasi kitosan maka nilai permeabilitas oksigensemakin menurun.

Gambar 4. Pengaruh konsentrasi kitosan dan gliserolterhadap permeabilitas oksigen pada plastikbiodegradable.

Dari Gambar 4 dapat terlihat bahwa pengaruhpenambahan konsentrasi gliserol dari 1,5 ml sampaidengan 4,5 ml cenderung mengalami peningkatanterhadap nilai permeabilitas oksigen plastikbiodegradable, sedangkan dengan penambahankonsentrasi kitosan dari 0,35 g sampai dengan 0,65 gnilai permeabilitas oksigen plastik biodegradablecenderung mengalami penurunan.

(Safitri et al., 2016), menambahkan denganmeningkatnya konsentrasi gliserol dan menurunnyakonsentrasi bahan pengisi, maka semakin tinggi nilaipermeabilitas oksigen yang dihasilkan. Ketebalan plastikjuga mempengaruhi permeabilitas oksigen, Nilai ujipermeabilitas oksigen pada penelitian ini berkisar 4,82 x10-6-2,66 x 10-5 (Barrier). Hal ini diduga dengan adanyapenambahan kitosan maka pori-pori dari plastikbiodegradable akan berkurang sehingga nilaipermeabilitas semakin kecil.

3.5. Analisis penyerapan air

Uji penyerapan air dilakukan untuk mengetahuijumlah air yang mampu diserap oleh kemasan plastikbiodegradable setelah perendaman dalam air selamaselang waktu tertentu. Nilai persentase penyerapan airpada masing-masing plastik biodegradable dapat dilihatpada Gambar 5. Gambar 5 memperlihatkan pengaruhkonsentrasi gliserol dan kitosan yang berbeda terhadappenyerapan air pada plastik biodegradable denganmenggunakan jenis grafik scatter yang menunjukkanbahwa semakin tinggi konsentrasi gliserol maka persenpenyerapan air semakin meningkat, sedangkan semakintinggi konsentrasi kitosan maka persen penyerapan airsemakin menurun.

Gambar 5. Pengaruh konsentrasi gliserol dan kitosanterhadap penyerapan air pada plastik biodegradable.

Dari Gambar 5 dapat terlihat bahwa pengaruhpenambahan konsentrasi kitosan dari 0,35 g sampaidengan 0,65 g cenderung mengalami penurunan terhadappersen penyerapan air pada plastik biodegradable,sedangkan dengan penambahan konsentrasi gliserol dari1,5 ml sampai dengan 4,5 ml nilai persen penyerapan airpada plastik biodegradable cenderung mengalamipeningkatan. Pada penelitian (Coniwanti et al., 2014)menyatakan hal yang sama bahwa semakin banyakkonsentrasi kitosan maka kemampuan penyerapan airpada plastik biodegradable menurun, hal ini disebabkankitosan memiliki sifat hidrofobik dan tak larut dalam air.Sedangkan penambahan gliserol dalam film pati akanmenggangu properti hidrofobik permukaan film. Selainitu gliserol juga memiliki gugus hidroksil lebih banyakyang mempunyai sifat polar. Kapasitas penyerapan airjuga dapat dihubungkan dengan struktur kimia bahanyang mempunyai gugus fungsional (OH) yang dapat



mengadsorbsi air. (Pramono et al., 2012) menambahkanbahwa keberadaan gugus hidrofil dalam suatu materialmengakibatkan material tersebut mudah berinteraksidengan air.

Sedangkan (Widyaningsih et al., 2012)menambahkan bahwa ketebalan film mempengaruhikelarutannya artinya semakin tebal film maka semakinrendah daya larutnya karena kekompakan film sebagaiakibat dari meningkatnya ikatan hidrogen seiring denganmeningkatnya ketebalan film. Ikatan hidrogen yangsemakin meningkat mengakibatkan struktur molekul patisaling kuat berikatan membentuk jaringan yang kompak,sehingga menurunkan daya larut film. Nilai ujipenyerapan air pada penelitian ini berkisar 29,03%–58,37%. Hal ini disebabkan karena kitosan bersifathidrofobik dan tidak larut dalam air.

3.6. Analisis gugus fungsi

Film hasil pencampuran dijepit pada tempat sampel,kemudian diletakkan pada alat kearah sinar infra-red.Hasilnya akan direkam ke dalam kertas berskala berupaaliran kurva bilangan gelombang terhadap intensitas.Pada Gambar 6 dapat lihat hasil identifikasi gugus fungsidengan menggunakan FTIR pada campuran pati, gliseroldan kitosan dengan panjang gelombang (cm-1) 1645,35terdapat ikatan rangkap dua seperti yang ditunjukkanpada simbol X, pada panjang gelombang (cm-1) 2152,65terdapat vibrasi regang ikatan ganda sedangkan padapanjang gelombang (cm-1) 3632,12 terdapat gugus OH.

Gambar 6. Pengaruh konsentrasi kitosan dan gliserolterhadap gugus fungsi plastik biodegradable.

Pada penelitian sebelumnya (Akbar et al., 2013)mengatakan bahwa film plastik pati kulit singkongmenunjukkan pola serapan pada daerah bilangangelombang yang mirip dengan pati kulit singkongdimana terdapat gugus C–C, C=C dan OH. Hal iniberarti tidak ditemukannya gugus fungsi baru sehinggafilm plastik pati memiliki sifat-sifat seperti komponenpenyusunannya.

3.7. Analisis termal

Pada Gambar 7 menunjukkan bahwa kenaikan suhuterjadi setiap penambahan konsentrasi kitosan, hal inidisebabkan karena semakin tinggi konsentrasi kitosanyang ditambahkan pada plastik biodegradable makadapat meningkatkan ikatan hidrogen internal molekuldan menyebabkan meningkatnya intermolekul rantaipolimer. Penambahan kitosan dapat meningkatkan ikatanhidrogen, sehingga dibutuhkan energi yang lebih besardalam proses degradasinya (Pramono et al., 2012).Sedangkan suhu transisi gelas (Tg) sangat tergantungpada komposisi film dan kadar air, semakin fleksibelmaka nilai Tg semakin rendah. Peningkatan kadargliserol menurunkan temperatur transisi gelas (Tg)karena matriks polimer menjadi kurang padat danmobilitas rantai polimer difasilitasi dengan penambahanplasticizer, sedangkan semakin berat molekul danpanjang rantai maka semakin tinggi nilai Tg (Jimenez etall., 2013). Dimana temperatur tersebut bersifat glassy,dan di atas temperatur tersebut bersifat rubbery.

Gambar 7. Pengaruh konsentrasi kitosan dan gliserolterhadap uji termal.

3.8. Degradasi menggunakan larutan NaOH

Gambar 8 memperlihatkan pengaruh konsentrasikitosan dan gliserol yang berbeda terhadap persenkehilangan berat pada plastik biodegradable denganmenggunakan jenis grafik scatter yang menunjukkanbahwa semakin tinggi konsentrasi kitosan maka persenkehilangan berat plastik biodegradable semakin kecil,sedangkan semakin tinggi konsentrasi gliserol makapersen kehilangan berat plastik biodegradable semakinbesar. Dari gambar 8 dapat terlihat bahwa pengaruhpenambahan konsentrasi kitosan dari 0,35 g sampaidengan 0,65 g cenderung mengalami penurunan terhadappersen kehilangan berat plastik biodegradable,sedangkan dengan penambahan konsentrasi gliserol dari1,5 ml sampai dengan 4,5 ml persen kehilangan beratplastik biodegradable cenderung mengalamipeningkatan.



Gambar 8. Pengaruh konsentrasi kitosan dan gliserolterhadap biodegrabilitas plastik biodegradable di dalamlarutan NaOH.

Hal ini menunjukkan bahwa semakin besarhidrofilisitas pada plastik biodegradable, maka semakinbesar tingkat terdegradasi. Hal ini karena plasticizerbersifat hidrofilisitas dan dengan adanya penambahanNaOH pada larutan pati, akan membentuk partikel-partikel yang akan masuk ke dalam struktur patisehingga struktur akan merenggang membentuk ronggadan menyebabkan kehilangan berat plastikbiodegradable meningkat. Riset yang dilakukan oleh(Coniwanti et al., 2014) menambahkan bahwa degradasiterjadi dengan cepat dengan meningkatnya konsentrasigliserol yang ditambahkan, hal ini disebabkan gliserolmempunyai sifat hidrofilik yang mampu larut denganmudah di dalam air.

3.9. Analisis biodegradable di dalam tanah yangmengandung EM4

Uji biodegradasi plastik biodegradable dilakukandengan cara penguburan dalam media tanahmengandung bakteri EM4 (Effective Microorganism).EM4 adalah kultur campuran mikro yang terdiri daribakteri Lactobacillus, Actinomyces, Streptomyces, ragijamur dan bakteri fotosintesis yang bekerja salingmenunjang dalam dekomposisi bahan organik.

Pengujian dilakukan pada semua sampel dilakukansetiap 3 hari sekali. Plastik biodegradable yang diujidengan penguburan di dalam tanah yang mengandungbakteri EM4, habis terurai dalam waktu 18 hari yangditunjukkan dengan rusaknya permukaan film plastikbiodegradable. Dari hasil menunjukkan bahwa semakinbanyak konsentrasi kitosan ditambahkan, maka semakinlama plastik biodegrable terdegradasi. Hal yang samadiungkapan oleh (Hartatik et al., 2014) bahwa penyebablamanya bioplastik terdegradasi diakibatkan olehbanyaknya konsentrasi kitosan yang ditambahkan.

4. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukanmaka dapat disimpulkan bahwa Daya permeabilitas O2dipengaruhi oleh meningkatnya konsentrasi kitosan yangditambahkan. Hasil uji spektrum FTIR identifikasi padacampuran pati, gliserol dan kitosan dengan bilangan

gelombang 2152,65–3632,12 terdapat gugus C–H, C=Cdan OH. Pada hasil analisis termal menunjukkankenaikan titik leleh dengan adanya penambahankonsentrasi kitosan. Hasil uji biodegradabilitasmenggunakan larutan NaOH ditentukan olehmeningkatnya konsentrasi gliserol, sedangkan hasilbiodegradable dari pati tapioka dan kitosan denganmenggunakan gliserol sebagai plasticizer dapat teruraihabis selama 18 hari dengan cara penguburan di dalamtanah yang mengandung bakteri EM4.

Daftar pustaka

Akbar, F., Anita, Z., & Hamidah, H. 2013. Pengaruhwaktu simpan film plastik biodegradasi dari pati kulitsingkong terhadap sifat mekanikalnya. Jurnal TeknikKimia USU, 2(2), 11–15.

Amni, C., Marwan, M., & Mariana, M. 2015. Pembuatanbioplastik dari pati ubi kayu berpenguat nano seratjerami dan ZnO. Jurnal Litbang Industri, 5(2), 91.

Arini, D., Ulum, M. S., & Kasman, K. 2017. Pembuatandan pengujian sifat mekanik plastik biodegradableberbasis tepung biji durian. Natural Science: Journalof Science and Technology, 6(3), 276–283.

Astuti, A. D. 2018. Penerapan kantong plastik berbayarsebagai upaya mereduksi penggunaan kantongplastik. Jurnal Litbang: Media Informasi Penelitian,Pengembangan Dan IPTEK, 12(1), 32–40.

Coniwanti, P., Laila, L., & Alfira, M. R. 2014.Pembuatan film plastik biodegredabel dari patijagung dengan penambahan kitosan dan pemplastisgliserol. Jurnal Teknik Kimia, 20(4), 22–30.

Hartatik, Y. D., Nuriyah, L., & Iswarin. 2014. Pengaruhkomposisi kitosan terhadap sifat mekanik danbiodegradable bioplastik. Jurnal Penelitian, 5(10), 3–6.

Hendra, A. A., Utomo, A. R., & Setijawati, E. 2015.Kajian karakterisitik edible film dari tapioka dangelatin dengan perlakuan penambahan gliserol.Jurnal Teknologi Pangan Dan Gizi, 14(2), 95–100.

Jimenez, A., Fabra, M. J., Talens, P., & Chiralt, A. 2013.Phase transitions in starch based films containingfatty acids. Effect on water sorption and mechanicalbehaviour. Food Hydrocolloids, 30(1), 408–418.

Pramono, E., Probowo, P. S. A., Purnawan, C., &Wulansari, J. 2012. Pembuatan dan karakterisasikitosam vanilin sebagai membran polimer elektrolit.Alchemy Jurnal Penelitian Kimia, 8(1), 70–78.

Safitri, I., Riza, M., & Syaubari, S. 2016. Uji mekanikplastik biodegradable dari pati sagu dan graftingpoly(Nipam)-kitosan dengan penambahan minyakkayu manis (Cinnamomum burmannii) sebagaiantioksidan. Jurnal Litbang Industri, 6(2), 107.

Widyaningsih, S., Kartika, D., & Tri Nurhayati, Y. 2012.Pengaruh penambahan sorbitol dan kalsium karbonatterhadap karakteristik dan sifat biodegradasi film daripati kulit pisang. Molekul, 7(1), 69.

Winarti, C., Miskiyah, M., & Widaningrum, W. 2013.Teknologi produksi dan aplikasi pengemas edibleantimikroba berbasis pati. Jurnal Litbang Pertanian,31(3).

Jurnal Litbang Industri - ejournal.kemenperin.go.id

Documents

Transcript of Jurnal Litbang Industri - ejournal.kemenperin.go.id